第九章 控制单元的功能
9.1 操作命令的分析
9.2 控制单元的功能
9.2 控制单元的功能一、控制单元的外特性指令寄存器控制单元
CU
…
时钟标志 CPU 内部的控制信号到系统总线的控制信号来自系统总线的控制信号系统总线
1,输入信号
(1) 时钟
(2) 指令寄存器
(4) 外来信号
(3) 标志
CU 受时钟控制控制信号 与操作码有关
OP ( IR ) CU
CU 受标志控制
INTR 中断请求
HRQ 总线请求一个时钟脉冲发一个操作命令或一组需同时执行的操作命令如
9.2
2,输出信号
(1) CPU 内的各种控制信号
(2) 送至控制总线的信号
Ri Rj
(PC) + 1 PC
INTA
HLDA
访存控制信号访 IO/ 存储器的控制信号读命令写命令中断响应信号总线响应信号
MREQ
IO/M
RD
WR
ALU ＋、－、与、或 ……
9.2
二、控制信号举例
PC IR
AC
CU
时钟
ALU
M
D
R
M
A
R …
…
…
控制信号标志控制信号C0C1
C2
C3
C4
取指周期以 ADD @ X 为例
9.2
1,不采用 CPU 内部总线的方式二、控制信号举例
1,不采用 CPU 内部总线的方式
PC IR
AC
CU
时钟
ALU
M
D
R
M
A
R …
…
…
控制信号标志控制信号C1
C2
C3C
5
ADD @ X 间址周期
9.2
PC IR
AC
CU
时钟
ALU
M
D
R
M
A
R …
…
…
控制信号标志控制信号二、控制信号举例
1,不采用 CPU 内部总线的方式
C1
C2
C5
ADD @ X 执行周期
C7
C6 C8
… 控制信号
9.2
MDR
CU(1) ADD @ X 取指周期
PC
CU 发读命令 1 R
MDR
OP（ IR）
（ PC） + 1 PC
IR
PC
MAR
AC
Y
ALU
Z
…
控制信号
IRi
IRi
PCO
PCO
MARi
MARi
MDRO
MDRO
…
数据线 数据线控制信号
CPU
内部总线时钟
2,采用 CPU 内部总线方式地址线地址线MAR
MDR
IR
CU
9.2
(2) ADD @ X 间址周期
MDR
1 R
MDR
有效地址 Ad（ IR）
MDRO
MDRO
数据线 数据线时钟 CU
IR
PC
MAR
MDR
AC
Y
ALU
Z
…
控制信号
…控制信号
CPU
内部总线MDR
IR
MARi
MARi
地址线地址线MAR
IRi
IRiMDRO
形式地址 MAR
9.2
时钟 CU
IR
PC
MAR
MDR
AC
Y
ALU
Z
…
控制信号
CPU
内部总线MDRO
MDRO
(3) ADD @ X 执行周期
1 R
MDR
Z
AC
（ AC） +（ Y）
MDR
控制信号 …
MAR
MDR
地址线地址线? 数据线数据线
Y
MDRO Yi
Yi
ALU
ACO ACOALUi
ALUiAC
Z
ZO
ZO
ACi
ACi
MARi
MARi
ALU
9.2